2019高中化学 专题4 硫、氮和可持续发展 微型专题重点突破（六）学案 苏教版必修1.doc

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1、- 1 -微型专题重点突破微型专题重点突破( (六六) )学习目标定位 1.熟知金属的重要性质及应用。2.理解 Fe3、Fe2的性质及其相互转化。3.掌握无机物推断的方法。一、金属与氧气反应的多样性例 1 下列说法不正确的是( )A钠在空气中加热能燃烧，火焰呈黄色，有淡黄色固体生成B镁在空气中点燃可剧烈燃烧，发出耀眼的白光C烧红的铁丝在氧气中可剧烈燃烧，产生黑色固体氧化铁D不活泼金属铜在空气中加热可生成氧化铜 答案 C解析 烧红的铁丝在氧气中燃烧，生成的黑色固体为四氧化三铁。【考点】金属的重要性质及应用【题点】金属与氧气反应的多样性(1)活泼金属钠在常温下即被氧化，加热或点燃所得的产物为 Na

2、2O2。(2)较活泼金属镁在空气中加热能剧烈燃烧，而铝则不能燃烧。(3)较活泼金属铁在纯氧气中能剧烈燃烧，在潮湿的空气中易形成铁锈。(4)不活泼的金属(如金、铂等)一般不与氧气反应。变式 1 下列叙述中不正确的是( )A钠在空气中极易被氧化，常保存在煤油中B纯铁的抗腐蚀能力相当强，铁在干燥的空气里不易被氧化C常温下，镁在空气中表面易形成致密的氧化膜而能稳定存在D金属铝与氧气反应，条件不同，其产物不同答案 D解析 铝与氧气反应的产物只有氧化铝。【考点】金属的重要性质及应用【题点】金属与氧气反应的多样性- 2 -二、金属的置换反应例 2 a、b、c、d、e 分别是 Cu、Ag、Fe、Al、Mg 五

3、种金属中的一种。已知：(1)a、c、e均能与稀硫酸反应放出气体；(2)b 与 d 的硝酸盐溶液反应，置换出单质 d；(3)c 与强碱溶液反应放出气体，e 的一种氧化物具有磁性。由此判断，a、b、c、d、e 依次为( )AFe、Cu、Al、Ag、Mg BMg、Cu、Al、Ag、FeCAl、Cu、Mg、Ag、Fe DMg、Ag、Al、Cu、Fe答案 B解析 c 与强碱溶液反应放出气体，则 c 为 Al，e 的一种氧化物具有磁性，则 e 为Fe，a、c、e 均能与稀硫酸反应放出气体，则 a 为 Mg，b 与 d 的硝酸盐溶液反应，置换出单质 d，则 b 为 Cu，d 为 Ag，故 B 项正确。【考点

4、】金属的重要性质及应用【题点】金属的置换反应(1)金属与水、酸、盐溶液发生置换反应的依据是金属活动顺序表。(2)钠与任何水溶液都能发生置换反应，都有氢气生成。(3)钠不能从盐溶液中置换出金属；若盐为熔融状态，钠可以置换出较不活泼的金属。(4)金属与酸反应产生氢气的量相同时，则金属转移电子的物质的量相同，消耗金属的物质的量之比等于反应后对应金属呈现化合价的倒数之比。变式 2 镁、铝两种金属分别与相同体积、相同浓度的稀硫酸反应，同温同压下生成氢气的体积相同。则下列说法正确的是( )A两个反应中转移的电子数目相等B加入镁、铝的质量比为 43C消耗 Mg、Al 的物质的量相等D加入的 Mg、Al 的质

5、量一定不相等答案 A解析 Mg、Al 与 H2SO4反应的化学方程式分别为MgH2SO4=MgSO4H2、2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2，同温同压下生成 H2的体积相同，则两个反应中转移的电子数相等，A 项正确。设生成 H2的物质的量为 1 mol，若两个反应中H2SO4均过量，则m(Mg)24 g，m(Al)18 g，m(Mg)m(Al)43；若两个反应中 H2SO4均恰好完全反应，则加入的 Mg 和 Al 的质量可能相等也可能不相等，故 B、C、D 项错误。【考点】金属与酸反应的相关计算【题点】不同金属与酸反应间的定量关系- 3 -三、判断确定金属混合物的成分例 3 由镁、铝

6、、铁三种金属单质中的两种组成的混合物共 6 g，与足量的稀盐酸反应，产生标准状况下的氢气 2.8 L，由此得出的结论正确的是( )A该混合物中一定含有铝B该混合物中一定含有铁C该混合物一定是由铁和镁组成的D该混合物中一定不含铁答案 B解析 设与足量稀盐酸反应产生 1 g 氢气需要混合物的质量为x g，则1x6，解得x24，运用平均组成法进行分析，则金属混合物中必有一种金(2.8 22.4 2)属与酸反应产生 1 g 氢气时所需金属的质量大于 24 g，另一种金属与酸反应产生 1 g 氢气时所需金属的质量小于 24 g。根据镁、铝、铁与稀盐酸的反应可知，产生 1 g 氢气需要镁、铝、铁的质量分别

7、为 12 g、9 g、28 g，则混合物中一定含有的金属为 Fe。而另一种金属可能是Mg 或 Al。【考点】金属与酸反应的相关计算【题点】判断确定金属混合物的成分(1)先计算混合金属的平均摩尔电子质量，即混合金属在反应中转移 1 mol 电子时的质量。(2)再计算各金属的摩尔电子质量，即各金属在反应中转移 1 mol 电子时的质量。(3)比较平均摩尔电子质量与各金属摩尔电子质量的大小，判断确定混合金属的成分。 变式 3 由锌、铁、镁、铝四种金属中的两种组成的混合物 10 g，与足量的盐酸反应产生1.0 g 氢气，则混合物中一定含有的金属是( )AZn BFeCAl DMg答案 C解析 该混合物

8、的平均摩尔电子质量10 gmol1，锌、铁、镁、铝的摩10 g 0.5 mol 2尔电子质量分别为 32.5 gmol1、28 gmol1、12 gmol1、9 gmol1，由于是两种金属组成的混合物，平均摩尔电子质量必介于两种金属的摩尔电子质量之间，混合物中一定含有金属铝。【考点】金属与酸反应的相关计算【题点】判断确定金属混合物的成分四、Fe3与 Fe2相互转化时离子种类的判断- 4 -例 4 向氧化铁、氧化铜、铁、铜的混合粉末中加入过量的稀盐酸，充分反应后，仍有红色粉末存在，则关于溶液中阳离子的判断正确的是( )A只有 Fe2和 Cu2B一定有 Fe2、Cu2，可能有 Fe3C一定有 Fe

9、2，可能有 Cu2D只有 Fe2答案 C解析 混合粉末中加入过量的稀盐酸反应后，仍有红色固体铜存在，溶液中一定有 Fe2，一定不可能有 Fe3，可能有 Cu2。【考点】铁的重要化合物【题点】Fe3与 Fe2相互转化时溶液中离子种类的判断依据氧化性：Fe3Cu2Fe2，还原性：Fe2Fe3O4DFeO、Fe2O3和 Fe3O4均可与盐酸反应，且反应类型均为复分解反应答案 D5为了检验某 Fe2溶液是否变质，可向溶液中加入( )ANaOH 溶液 B铁片C石蕊溶液 DKSCN 溶液答案 D解析 A 项，Fe2与 NaOH 溶液反应生成白色氧化亚铁沉淀，能迅速被氧化为红褐色氢氧化铁沉淀，所以不能检验是

10、否变质；D 项，如果 Fe2溶液变质，则生成 Fe3，遇 KSCN 溶液呈血红色，可以检验。6合金比纯金属的性能更优良，应用范围更广，下列材料不是合金的是( )A黄铜 B合金钢C硬铝 D金箔答案 D7下列物质与其俗名匹配且相关叙述合理的是( )A磁性氧化铁：四氧化三铁，为黑色晶体B铁红：氧化亚铁，可用作红色油漆的颜料C双氧水：过氧化氢，受热稳定、易溶于水- 9 -D苏打：碳酸氢钠，可用于治疗胃酸答案 A解析 铁红是氧化铁，过氧化氢受热不稳定，苏打是碳酸钠，B、C、D 错。828 g 铁粉溶于稀盐酸中，然后加入足量的 Na2O2固体，充分反应后过滤，将滤渣加强热，最终得到的固体质量为( )A36

11、 g B40 gC80 g D160 g答案 B解析 28 g 铁粉的物质的量是 0.5 mol，溶于稀盐酸中生成氯化亚铁，然后加入足量的Na2O2固体，充分反应后过滤得到氢氧化铁，将滤渣加强热，最终得到的固体是氧化铁，根据铁原子守恒可知氧化铁的质量为 0.25 mol160 gmol140 g，答案选 B。对点训练题组一 金属的重要性质及应用1下列金属用途与性质不相对应的是( )A用铜做电线是由于其导电性良好B用钨做灯丝是因为其熔点高C铁制品表面镀铬是由于铬硬且不易被氧化D用酸铜配制农药是因为铜离子有氧化性答案 D【考点】金属的重要性质及应用【题点】金属的通性2对于反应：TiCl44Na=4

12、NaClTi，下列说法不正确的是( )A该反应既属于置换反应，也属于氧化还原反应B该反应可以用来冶炼金属C该反应的条件是四氯化钛为熔融状态或在水溶液中D该反应说明钠的金属活动性比钛强答案 C解析 钠能从四氯化钛中将钛置换出来，说明钠的金属活动性比钛强；钠在水溶液中会先与水反应。【考点】金属的重要性质及应用【题点】金属的置换反应- 10 -3将下列金属投入 0.1 molL1盐酸中，能发生反应且反应最剧烈的是( )A铜 B铁 C镁 D铝答案 C解析 由金属活动顺序表可知，铜与盐酸不反应，铁、镁、铝都能与盐酸反应，最活泼的镁与盐酸反应最剧烈。【考点】金属的重要性质及应用【题点】金属活泼性强弱的比较

13、4相同质量的镁和铝，分别与足量的盐酸反应，所生成的氢气在标准状况下的体积比为( )A23 B11C34 D2427答案 C解析 相同质量的金属产生氢气的量与金属失去 1 mol 电子的质量(即摩尔电子质量)成反比，镁、铝摩尔电子质量分别为 12 gmol1、9 gmol1，标准状况下它们生成氢气的体积比为 34。【考点】金属与酸反应的相关计算【题点】不同金属与酸反应间的定量关系5镁和铝分别与等浓度等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)的关系如图所示，则下列关于反应中镁和铝的叙述正确的是( )A二者物质的量之比为 32B二者质量之比为 32C二者摩尔质量之比为 23D二者消耗

14、H2SO4的物质的量之比为 23答案 A解析 由图可知，两个反应生成的氢气一样多，即两种金属失去的电子一样多，则反应中镁、铝的物质的量之比为 32，质量之比为 43，故 A 项正确，B 项错误；镁、铝的摩尔质量之比为 89，C 项错误；由于反应生成的氢气一样多，故消耗 H2SO4的物质的量之比为11，D 项错误。【考点】金属与酸反应的相关计算【题点】金属与酸反应的图像分析计算6两种金属混合物粉末 15 g，与足量盐酸反应时生成标准状况下 11.2 L 氢气，符合上述情- 11 -况的金属混合物是( )AMg、Fe BZn、Ag CFe、Zn DMg、Al答案 A解析 该混合物的平均摩尔电子质量

15、15 gmol1，镁、铁、锌、铝的摩15 g 0.5 mol 2尔电子质量分别为 12 gmol1、28 gmol1、32.5 gmol1、9 gmol1，而银与盐酸不反应。由于是两种金属组成的混合物，平均摩尔电子质量必介于两种金属的摩尔电子质量之间，该混合物的组成可能有：镁和铁 (或锌、银), 铝和铁(或锌、银)。【考点】金属与酸反应的相关计算【题点】判断确定金属混合物的成分7将 11.5 g 钠、9 g 铝、28 g 铁分别投入 200 mL 1 molL1的盐酸中，下列说法正确的是( )A钠与盐酸反应最剧烈，产生的气体最多B铝与盐酸反应的速率仅次于钠，但产生的气体最多C铁与盐酸反应产生的

16、气体比钠多D反应结束时产生的气体一样多答案 A解析 反应的剧烈程度由金属的活动性决定，即钠与盐酸反应最剧烈，其次是铝，钠、铝、铁的物质的量分别为 mol、 mol、 mol，盐酸的物质的量为 0.2 mol，盐酸与三种金属反1 21 31 2应时均不足，所以铝和铁与盐酸反应时生成的氢气一样多，均为 0.1 mol，但钠消耗完盐酸后，可以与水继续反应生成氢气，所以钠与盐酸反应产生的气体最多。【考点】金属与酸的反应【题点】多种金属与酸反应的比较题组二 铁的重要化合物8用足量的 CO 还原 32.0 g 某种氧化物，将生成的气体通入足量的澄清石灰水中，得到 60 g 沉淀，则该氧化物是( )AFeO

17、 BFe2O3 CCuO DFe3O4答案 B解析 由生成 CaCO3 60 g 可得反应掉 CO 为 0.6 mol，即 32.0 g 金属氧化物中含氧原子为0.6 mol，铁原子：0.4 mol，n(Fe)n(O)32.0 g0.6 mol 16 gmol1 56 gmol10.40.623，即氧化物为 Fe2O3。【考点】铁的重要化合物【题点】铁的氧化物的相关计算- 12 -9.有关铁的化合物的说法中，错误的是( )AFe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色B由图示操作可制取 Fe(OH)2CFe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得DFe(OH)3胶体呈红

18、褐色、透明，能发生丁达尔效应答案 A解析 Fe(OH)2是一种白色固体，A 错误；煤油能减少 FeSO4溶液与氧气接触，可以避免试管中部分氧气对氢氧化亚铁的氧化，B 正确；铁在氧气中燃烧可生成 Fe3O4，可通过化合反应：4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3制取 Fe(OH)3，C 正确；Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应，D 正确。【考点】铁的重要化合物【题点】图解铁的化合物的性质实验10下列各试剂中，不能用来鉴别 FeSO4和 Fe2(SO4)3的是( )ANaOH 溶液 B酸性 KMnO4溶液CBaCl2溶液 DKSCN 溶液答案 C解析 A 项，FeSO4溶液

19、遇 NaOH 溶液生成白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色，Fe2(SO4)3与 NaOH 溶液生成红褐色沉淀，可鉴别，错误；B 项，亚铁离子能使酸性 KMnO4溶液褪色，可鉴别，错误；C 项，二者均与氯化钡溶液反应生成白色沉淀硫酸钡，不能鉴别，正确；D 项，加入 KSCN 溶液呈血红色的是硫酸铁，没有明显现象的是硫酸亚铁，可鉴别，错误，答案选 C。【考点】铁的重要化合物【题点】铁的化合物的鉴别11(2018嘉峪关市高一月考)将铁粉放入由盐酸、MgCl2溶液、FeCl3溶液、CuCl2溶液组成的混合液中，充分反应后，铁粉有剩余，则溶液含有的大量的阳离子是( )ACu2和 Fe2 BH和 Cu

20、2CFe3和 Fe2 DFe2和 Mg2答案 D解析 铁粉有剩余，说明一定没有 Fe3、Cu2和氢离子，而溶液中的镁离子不会和铁单质发生反应，则溶液中含有的阳离子是 Fe2和 Mg2。- 13 -【考点】铁的重要化合物【题点】Fe3与 Fe2转化时溶液中离子的判断12将 1.12 g 铁粉加入到 25 mL 2 molL1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是( )A铁粉剩余，溶液呈浅绿色，Cl基本不变B向溶液中滴入无色 KSCN 溶液，不显血红色C溶液中 Fe2与 Fe3物质的量之比为 61D氧化产物与还原产物的物质的量之比为 25答案 C解析 n(Fe)0.02 mol，n(FeCl3)0.

21、05 mol，由 Fe2Fe3=3Fe2知，Fe3过量 0.01 mol，铁粉全部溶解，反应生成 Fe2 0.06 mol；Fe3过量，滴入无色 KSCN 溶液，溶液显血红色；氧化生成的 Fe2和还原生成的 Fe2的物质的量之比为 12。【考点】铁的重要化合物【题点】Fe3与 Fe2转化时溶液中离子的判断13(2018宁波诺丁汉大学附属中学期中)已知如下三个实验均能发生化学反应：将铁钉放入硫酸铜溶液中向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水将铜丝放入氯化铁溶液中下列判断正确的是( )A实验中铁作还原剂B实验中 Fe2既显氧化性又显还原性C实验中发生的是置换反应D上述实验证明氧化性：Fe3Fe2Cu2答案

22、A解析 实验中铁作还原剂，则氧化性：Cu2Fe2；实验中 Fe2只表现还原性；实验中发生的反应为 2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，该反应不是置换反应，分析可知氧化性：Fe3Cu2。综上可知氧化性：Fe3Cu2Fe2。【考点】铁的重要化合物【题点】铁及其化合物的性质综合强化14A、B、C、D 四种物质(或离子)均含有同一种元素，其中 A 是常见单质，它们之间存在如图所示的转化关系：- 14 -(1)若 B、C 均属于盐类，B 溶液呈黄色，遇氨水能形成红褐色沉淀；D 是一种不溶性碱；B、C 中的阴离子均是 Cl，则 A 只有与_(填分子式)反应才能得到 B；实验室制备的D 物质不稳定，相

23、应反应的化学方程式为_。(2)若 B 具有强氧化性，AB 时能产生黄色火焰，C、D 的溶液均呈碱性且 D 与酸反应能生成一种无色气体，则 B 的化学式为_，实验室可用 D 制备少量的 C，反应的化学方程式为_。答案 (1)Cl2 4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3(2)Na2O2 Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH解析 (1)由 B 的性质知其是 FeCl3，故 A 是铁，C 是 FeCl2，D 是 Fe(OH)2，铁只有与氯气反应才能得到 FeCl3；Fe(OH)2在空气中易变质生成 Fe(OH)3。(2)由 A 转化为 B 的现象及 B 具有强氧化性知，B 是 N

24、a2O2、A 是 Na；由 C、D 的相关性质及转化关系知 C 是 NaOH、D 是Na2CO3。【考点】金属及其化合物【题点】金属及其化合物的推断15(2016浙江 10 月选考)为探究不溶性盐 X(仅含四种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验：请回答：(1)X 的组成元素为 H、O 和_(用元素符号表示)，化学式为_。(2)写出经一步反应能得到 X 的化学方程式(要求非氧化还原反应)_。答案 (1)S、Cu Cu3(OH)4SO4或 2Cu(OH)2CuSO4(2)4NaOH3CuSO4=Cu3(OH)4SO42Na2SO4解析 (1)根据反应流程，白色沉淀为 BaSO4，其物质的量为

25、0.01 mol，黑色固体为 CuO，其物质的量为 0.01 mol，所以 X 中除 H、O 外，还有 S、Cu。固体中有 CuSO4，其物质的量为0.01 mol，其质量为 1.60 g,1.60 g 的黑色固体应为 CuO，其物质的量为 0.02 mol，所以Cu2共有 0.03 mol, OH共有 0.04 mol，SO共有 0.01 mol，X 的化学式为 Cu3(OH)4SO424或 2Cu(OH)2CuSO4。(2)若用非氧化还原反应制取 X，可用 NaOH 溶液与 CuSO4溶液反应制取。16为严厉打击食品生产经营中违法添加非食用物质、滥用食品添加剂，卫生部、农业部等部门联合公布

26、了包含硫酸亚铁在内的 22 种“易滥用食品添加剂”名单。某同学为探究富含硫酸亚铁且保存时间较长的食品情况，设计了如下实验方案：- 15 -淡红色溶液食品淡黄色溶液试剂1新制氯水深红色溶液(1)试剂 1 的主要成分的化学式是_。(2)加入新制氯水后溶液红色加深的原因是_(用离子方程式表示)。(3)该同学在实验中加入了过量氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，现对褪色原因进行探究。提出假设假设 1 溶液中的3 价铁被氧化为更高价态的铁；假设 2 _。设计方案为了对你所提出的假设 2 进行验证，请写出一种实验方案：_。(4)应用拓展写出一种保存 FeSO4固体的方法：_。答案 (1)KSCN(2)2

27、Fe2Cl2=2Fe32Cl、Fe33SCN=Fe(SCN)3(3)SCN被过量的氯水氧化取少量褪色后的溶液，滴加过量 KSCN 溶液，若出现红色，则说明假设 2 成立，若不出现红色，则说明假设 2 不成立(4)密封保存解析 (1)向淡黄色溶液中加入试剂 1 生成了淡红色溶液，说明食品中的 FeSO4被空气中的O2氧化生成了 Fe3，Fe3与 KSCN 溶液反应生成红色 Fe(SCN)3。(2)淡红色溶液中还含有较多的 Fe2，向其中加入新制氯水时，Cl2将 Fe2氧化成 Fe3，溶液中 Fe3浓度增大，生成的Fe(SCN)3浓度也增大，溶液颜色加深。(3)实验中加入过量氯水，放置一段时间后，深红色褪去，说明 Fe(SCN)3逐渐消失，而 Fe(SCN)3的生成与 Fe3、SCN有关，根据假设 1，溶液中的3 价铁被 Cl2氧化为更高价态的铁，分析 SCN中各元素的化合价可知，S 为2 价，C 为4 价，N 为3 价，所以 SCN也具有还原性，故也可能是 SCN被过量的氯水氧化导致深红色褪去。假设 Fe3没有被氧化，而是 SCN被氧化，只要向褪色后的溶液中补充SCN，若出现红色，说明假设 2 成立；若不出现红色，说明假设 2 不成立。(4)由于 FeSO4易被空气中的 O2氧化，所以 FeSO4应密封保存。【考点】金属及其化合物【题点】金属及其化合物性质的实验探究